高考物理一轮复习第7章静电场第3讲电容器带电粒子在电场中的运动课件

静电场第七章

第3讲电容器带电粒子在电场中的运动知识梳理回顾1知识一1.电容器(1)组成：由两个彼此________又互相________的导体组成．(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的_______________．(3)充、放电：①充电：把电容器接在电源上后，电容器两个极板分别带上等量的____________的过程．充电后，两极板上的电荷由于互相吸引而保存下来；两极板间有________存在．充电过程中从电源获得的________储存在电容器中．电容器、电容绝缘

靠近绝对值

异种电荷

电场

电能②放电：用导线将充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷________的过程．放电后的两极板间不再有电场，________转化为其他形式的能量．中和

电场能

电荷量Q

容纳电荷本领106

1012

3.平行板电容器的电容(1)决定因素：平行板电容器的电容C和两极板间的电介质的相对介电常数εr成________，跟正对面积S成________，跟极板间的距离d成________．(2)决定式：____________.正比

正比正比【小题自测】1．(2020年济南期末)某电容器的电容是30μF，额定电压为200V，击穿电压为400V，对于该电容器，下列说法中正确的是 (

)A．为使它的两极板间的电压增加1V，所需要的电荷量是3×10－5CB．给电容器带1C的电荷量，两极板间的电压为3×10－5VC．该电容器能容纳的电荷量最多为6×10－3CD．该电容器两极板间能承受的最大电压为200V【答案】A知识二带电粒子在匀强电场中的偏转qEd

qU

2.带电粒子在匀强电场中的偏转(1)条件：以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场，仅受电场力．(2)运动形式：________运动．(3)处理方法：运动的合成与分解．类平抛

匀速直线运动

匀加速直线

【小题自测】2．三个质量相等的带电微粒(重力不计)以相同的水平速度沿两极板的中心线方向从O点射入，已知上极板带正电，下极板接地，三微粒的运动轨迹如图所示，其中微粒2恰好沿下极板边缘飞出电场，则

(

)A．三微粒在电场中的运动时间有t3＞t2＞t1B．三微粒所带电荷量有q1＞q2＝q3C．三微粒所受电场力有F1＝F2＞F3D．飞出电场时微粒2的动能大于微粒3的动能【答案】D题点各个击破2命题点一正确理解电容器的定义式和决定式[自修掌握类]例1

下列关于电容器的描述，正确的是 (

)A．图甲为电容器充电示意图，充完电后电容器上极板带正电，两极板间的电压U等于电源的电动势EB．图乙为电容器放电示意图，若电容器上极板带电量为＋Q，则放电过程中通过安培表的电流方向从右向左，流过的总电量为2QC．图丙为电解电容器的实物图和符号，图丁为可变电容器及其符号，两种电容使用时都严格区分正负极D．图戊中的电容器上有“5.5V

1.0F”字样，说明该电容器只有两端加上5.5V的电压时电容才为1.0F【答案】A【解析】图甲为电容器充电过程，充完电后电容器上极板与电源的正极相连，同时两极板间的电压

U

等于电源的电动势E，A正确；图乙为电容器放电过程，若电容器上极板带电量为＋Q，则放电过程中通过安培表的电流方向从右向左，且流过的总电量为Q，B错误；图丙为电解电容器的实物图和符号，图丁为可变电容器及其符号，前者电容器使用时严格区分正负极，后者没有，C错误；图戊中的电容器上有“5.5V

1.0F”字样，说明该电容器两端电压最大值为5.5V，而电容与电容器的电压，及电量均无关，总为1.0F，D错误．1．根据大量科学测试可知，地球本身就是一个电容器．通常大地带有50万库仑左右的负电荷，而地球上空存在一个带正电的电离层，这两者之间便形成一个已充电的电容器，它们之间的电压为300kV左右．地球的电容约为

(

)A．0.17F B．1.7FC．17F D．170F【答案】B命题点二平行板电容器的动态分析[师生共研类]2.两类动态变化问题(1)第一类动态变化：两极板间电压U恒定不变．(2)第二类动态变化：电容器所带电荷量Q恒定不变．【答案】D1．一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上．若将云母介质移出，则电容器

(

)A．极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B．极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C．极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D．极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变【答案】D2．如图所示，一水平放置的平行板电容器与电源相连，开始时开关闭合．一带电粒子沿两极板中心线方向以一初速度射入，恰好沿中心线①通过电容器，则下列判断正确的是 (

)A．粒子带正电B．保持开关闭合，将B板向上平移一定距离，可使粒子沿轨迹②运动C．保持开关闭合，将A板向上平移一定距离，可使粒子仍沿轨迹①运动D．断开开关，将B板向上平移一定距离，可使粒子沿轨迹②运动【答案】B1.带电粒子在电场中做直线运动的分析方法命题点三带电粒子在电场中的加速与偏转分析[师生共研类]例3

如图所示，A、B和C、D为两平行金属板，A、B两板间电势差为U，C、D始终与电源相连，测得CD间的场强为E.一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始，经A、B加速后穿过C、D发生偏转，最后打在荧光屏上，已知C、D极板长均为x，荧光屏距C、D右端的距离为L，问：(1)粒子带正电还是带负电？(2)粒子打在荧光屏上的位置距O点多远处？(3)粒子打在荧光屏上时的动能为多大？1．(2021届北京名校模拟)如图所示，由粒子源发出的带正电的粒子经过同一加速电场A加速后，形成粒子束进入同一偏转电场B中偏转．已知粒子源发出的粒子中包括有一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子，这些粒子离开粒子源时的初速度可视为零，空气阻力、粒子的重力及粒子之间的相互作用力均可忽略不计．下列说法正确的是 (

)A．它们始终为一股粒子束B．它们会分离为两股粒子束C．它们会分离为三股粒子束D．它们会分离为无数股粒子束【答案】A2．(2020年泉州质检)如图，喷雾器可以喷出各种质量和电荷量的带负电油滴．假设油滴以相同的水平速度射入接有恒定电压的两水平正对金属板之间，有的沿水平直线①飞出，有的沿曲线②从板边缘飞出，有的沿曲线③运动到板的中点上．不计空气阻力及油滴间的相互作用，则 (

)A．沿直线①运动的所有油滴质量都相等B．沿直线①运动的所有油滴电荷量都相等C．沿曲线②、③运动的油滴，运动时间之比为1∶2D．沿曲线②、③运动的油滴，加速度大小之比为1∶4【答案】D1.构造及功能(如图所示)命题点四示波管的原理[师生共研类](1)电子枪：发射并加速电子．(2)偏转电极YY′：使电子束竖直偏转(加信号电压)；XX′：使电子束水平偏转(加扫描电压)．(3)荧光屏．例4

图甲为示波管的原理图．如果在电极XX′之间所加的电压按图乙所示的规律变化，在电极YY′之间所加的电压按图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是

(

)甲

乙丙

【答案】D

A

B

C

D

1．(2020年密云期中)如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出(初速度不计)，经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点．已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e.求：(1)电子穿过A板时的速度vA的大小；(2)电子从偏转电场射出时的侧移量y的大小；(3)电子从偏转电场射出时的偏转角θ的正切值；(4)P点到O点的距离yOP；(5)写出一个可以使电子打在屏上的距离yOP变大的方法；(6)若U2的值任意，求电子打在屏上的距离yOP的最大值ym的大小．模拟随堂集训31．(2018年北京卷)研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示．下列说法正确的是

(

)A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D．实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大【答案】A2．(2020年武汉模拟)喷墨打印机的简化模型如图所示．墨盒可以喷出质量一定的墨汁微粒，经带电室带负电后，以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符．已知墨汁微粒所带电荷量的多少由计算机的输入信号按照文字的排列规律进行控制，微粒偏移量越小打在纸上的字迹越小，则从墨汁微粒进入偏转电场开始到打到纸上的过程中(不计墨汁微粒的重力)，以下说法正确的是 (

)A．墨汁微粒的轨迹是抛物线B．电量相同的墨汁微粒轨迹相同C．墨汁微粒的运动轨迹与带电量无关D．减小偏转极板间的电压，可以缩小字迹【答案】D3．(2019年新课标Ⅱ卷)如图，两金属板P、Q水平放置，间距为d.